電力機車變壓器油泵電機軸承絕緣處理方法及裝置的製作方法
2024-03-20 09:15:05
專利名稱：電力機車變壓器油泵電機軸承絕緣處理方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種變壓器的部件絕緣方法及裝置結構，具體說是電力機車變壓器油
泵電機軸承絕緣方法及裝置結構，主要用於各種電力機車的變壓器油泵電機軸承的絕緣。
背景技術：
電力機車變壓器油泵電機主要由定子與轉子兩部分組成，由於電機定子與轉子之 間存在相對的轉動，所以必須在電機定子與轉子之間設置軸承。對於一般電機來說都是直 接將軸承安裝在轉子和定子機座殼體的軸承座內的，這樣就會由磁路不平衡或由於接地回 路結構而產生的軸電流，但由於影響不大，所以一般不做絕緣處理。但對於變頻器供電的電 力機車變壓器油泵電機，由於電源是輔助變頻器，電源中存在許多高次諧波，其中三的3數 次諧波是O序分量，要產生比較高的軸電壓，所產生的軸電流也就會大，而且通過軸承構成 迴路，為了保障電力機車變壓器油泵電機軸承運行的穩定，目前對電力機車變壓器油泵電 機的供電開始採取輔助變頻器供電；但在輔助變頻器供電質量中，含有高倍的三次諧波，對 軸承施加了軸電壓，兩端軸承均會發生高頻0序電流的電腐蝕，這種電腐蝕將燒損軸承或 軸承滾子和滾道的表面，形成麻點，破壞了潤滑層，影響軸承的正常運轉，使軸承磨損加劇， 甚至造成軸承的卡死，導致整個電機的燒損。再加上基波的軸電流，而油泵電機直接採用變 壓器油潤滑，不含有建立潤滑層油膜的添加劑，所以潤滑層油膜的厚度和強度都低，這樣將 影響變壓器油的整體絕緣效果，少量的磨屑進入變壓器高低壓繞組間，甚至導致變壓器繞 組間的擊穿，所以必須對電機軸承的兩端進行隔斷絕緣處理。 對於電機軸承絕緣處理的方式有直接採用絕緣軸承的，也有用絕緣材料包裹軸承 外側來進行絕緣，對於直接採用絕緣軸承的，由於這些絕緣軸承大多是在原有軸承表面再 塗布一層具有絕緣性的陶瓷材料構成，這種方法價格昂貴、且要大批量供貨，所以不是很適 合；目前電力機車變壓器油泵電機的絕緣主要是通過用絕緣材料包覆軸承外側，防止電流 通過的一種電機軸承。但在使用中發現這種將絕緣材料包覆軸承外側，再將軸承安裝到電 機軸承座內的絕緣性能仍不是很好，主要是在絕緣材料包裹過程中容易形成空洞的地方， 而且在電機軸承運行過程中包裹的絕緣層容易出現滑動，所以在長期運行過程中，就會出 現局部絕緣失效的現象，導致整體絕緣性下降。近來也有採用絕緣套的方式來進行軸承絕 緣的，但這種絕緣方式主要存在難以加工和安裝，不容易保證軸承的同心度等問題，因此需 要進一步加以改進。
發明內容
本發明的目的，就是為了克服現有電力機車變壓器油泵電機軸承的絕緣處理方式 的不足，提出一種絕緣效果更好的電機軸承絕緣方式及裝置。該種方式和裝置能在保證電 機軸承絕緣性能的前提下，能更好保證電機的安裝同心度，且絕緣的連續性、整體性更好， 介電強度高，不容易出現局部絕緣失效。
為了解決上述技術問題，本發明提出了技術實施方案是一種電力機車變壓器油
3泵電機軸承的絕緣處理方法，利用絕緣玻璃層作為絕緣層，在電機的前軸承端蓋的軸承安 裝位置內孔的表面鑲嵌一 "L"形鋼套，"L"形鋼套的外表面和"L"形外側面與電機軸承端 蓋的軸承安裝位置內孔和內孔側面之間有一層玻璃絕緣層，玻璃絕緣層通過真空燒結分別 與電機軸承端蓋的軸承安裝位置內孔表面和"L"形鋼套的外表面和"L"形外側面熔接在一
起，並在軸承外圈與軸承蓋接觸的端面之間墊有玻璃絕緣層；在電機後軸承安裝位置的軸 承座的軸承內孔裡鑲嵌一直鋼套，直鋼套的外表和直鋼套靠軸承座一側的內側面有一層玻 璃絕緣層，玻璃絕緣層通過真空燒結分別與電機後軸承的軸承座的軸承安裝位置內孔表面 和直鋼套的外表面，以及直鋼套靠軸承座一側的內側面熔接在一起；以此形成軸承的外圈 絕緣層。在軸承的內圈與電機轉子部分通過變壓器油進行絕緣處理，軸承的內圈兩側留有 變壓器油充注隔離層，軸承的內圈兩側均浸泡在變壓器油中，通過變壓器油形成玻璃絕緣 層。 根據本發明的方法所提出的裝置是一種電力機車變壓器油泵電機軸承的絕緣裝 置，電機軸承的絕緣裝置分為軸伸端軸承室部分和非軸伸端軸承室部分，軸伸端軸承室部 分和非軸伸端軸承室部分通過電機機座連接在一起；其中，所述的軸伸端軸承室部分包括 電機前端蓋、葉輪、軸伸端轉子軸、電機前軸承和軸承蓋，電機前端蓋與電機機座連接在一 起；在電機前端蓋上開有"L"形軸承孔，電機前軸承安裝在電機前端蓋的"L"形軸承孔內， 並由軸承蓋固定電機前軸承外圈位置。在電機前端蓋的"L"形軸承孔與電機前軸承外圈之 間隔有一"L"形鋼套，且"L"型鋼套的外表面與電機前端蓋的"L"形軸承孔之間通過真空燒 結有一層"L"形玻璃絕緣層。此外在軸承蓋與電機前端蓋之間，以及軸承蓋與電機前軸承外 圈之間也設有玻璃絕緣層。電機前軸承內圈安裝在軸伸端轉子軸上，且在電機前軸承內圈 側面周圍，以及軸伸端轉子軸周圍均充注有變壓器油形成的絕緣隔離層，以保證軸承內圈， 以及軸伸端轉子軸與定子部件之間有變壓器油形成的絕緣層。所述的非軸伸端軸承室部分 包括電機機座、電機後軸承和固定端轉子軸，電機後軸承安裝在電機機座的軸承座內；在軸 承座與後軸承外圈之間設有一直鋼套，直鋼套的外表和直鋼套靠軸承座一側的內側面有一 層玻璃絕緣層，玻璃絕緣層通過真空燒結分別與電機後軸承的軸承座的軸承安裝位置內孔 表面和直鋼套的外表面，以及直鋼套靠軸承座一側的內側面熔接在一起；以此形成軸承的 外圈絕緣層。在電機後軸承的內圈周圍，以及固定端轉子軸的端部均通過變壓器油進行絕 緣處理，在電機後軸承的周圍和固定端轉子軸的端部留有變壓器油充注形成的隔離層，電 機後軸承以及固定端轉子軸均浸泡在變壓器油中，通過變壓器油形成絕緣層。
採用上述技術方案後，可以具有以下幾個優點。 1、電力機車變壓器油泵電機軸承通過玻璃絕緣層和變壓器油隔離絕緣處理，形成 了高強度的絕緣層，能有效防止高頻電流的電腐蝕，且端蓋內部燒結玻璃絕緣鋼套，保證電 動機定子和轉子同軸。 2、由於玻璃絕緣層是通過真空燒結形成的，具有無氣泡，和氧化現象。絕緣整體性 能得到提高。 3、軸承的外圈通過由鋼套和玻璃絕緣層組成絕緣結構處理，絕緣緻密性和強度 高，絕緣阻值高，有效防止軸電流和高頻電流。
圖1是本發明的軸伸端軸承室結構示意圖；
圖2是本發明的非軸伸端軸承室結構示意圖。 圖中1、軸伸端轉子軸；2、軸承蓋；3、電機前軸承；4、玻璃絕緣層；5、電機前端蓋； 6、葉輪；7、"L"形鋼套；8、絕緣隔離層；9、電機機座；10、直鋼套；11、玻璃絕緣層；12、軸承 座；13、固定端轉子軸；14、電機後軸承；15、非軸伸端軸承室部分；16、軸伸端軸承室部分。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。 如附圖l-2所示，本發明為一種電力機車變壓器油泵電機軸承的絕緣處理方法， 利用絕緣玻璃層和變壓器油作為絕緣層，在電機的前軸承端蓋的軸承安裝位置內孔的表面 鑲嵌一"L"形鋼套，"L"形鋼套的外表面和"L"形外側面與電機軸承端蓋的軸承安裝位置內 孔和內孔側面之間有一層玻璃絕緣層，玻璃絕緣層通過真空燒結分別與電機軸承端蓋的軸 承安裝位置內孔表面和"L"形鋼套的外表面和"L"形外側面熔接在一起，並在軸承外圈與 軸承蓋接觸的端面之間墊有玻璃絕緣層；在電機後軸承安裝位置的軸承座的軸承內孔裡鑲 嵌一直鋼套，直鋼套的外表和直鋼套靠軸承座一側的內側面有一層玻璃絕緣層，玻璃絕緣 層通過真空燒結分別與電機後軸承的軸承座的軸承安裝位置內孔表面和直鋼套的外表面， 以及直鋼套靠軸承座一側的內側面熔接在一起；以此形成軸承的外圈絕緣層。在電機後軸 承的內圈與電機轉子部分的固定端轉子軸緊配連接在一起，在電機後軸承的內圈周圍，以 及固定端轉子軸的端部均通過變壓器油進行絕緣處理，在電機後軸承的周圍和固定端轉子 軸的端部留有變壓器油充注形成的隔離層，電機後軸承以及固定端轉子軸均浸泡在變壓器 油中，通過變壓器油形成絕緣層。 根據本發明的方法所提出的裝置是一種電力機車變壓器油泵電機軸承的絕緣裝 置，電機軸承的絕緣裝置分為軸伸端軸承室部分和非軸伸端軸承室部分，軸伸端軸承室部 分和非軸伸端軸承室部分通過電機機座連接在一起；其中 所述的軸伸端軸承室部分16包括電機前端蓋5、葉輪6、軸伸端轉子軸1、電機前 軸承3和軸承蓋2，電機前端蓋5與電機機座連接在一起；在電機前端蓋5上開有"L"形軸 承孔，電機前軸承3安裝在電機前端蓋5的"L"形軸承孔內，並由軸承蓋2固定電機前軸承 3外圈位置。在電機前端蓋5的"L"形軸承孔與電機前軸承3外圈之間隔有一"L"形鋼套 7，且"L"型鋼套7的外表面與電機前端蓋5的"L"形軸承孔之間通過真空燒結有一層"L" 形玻璃絕緣層4。此外在軸承蓋2與電機前端蓋5之間，以及軸承蓋2與電機前軸承3外 圈之間也設有玻璃絕緣層。電機前軸承3內圈安裝在軸伸端轉子軸1上，且在電機前軸承 3內圈側面周圍，以及軸伸端轉子軸1周圍均充注有變壓器油形成的絕緣隔離層8，以保證 軸承內圈，以及軸伸端轉子軸與定子部件之間有變壓器油形成的絕緣層。
所述的非軸伸端軸承室部分15包括電機機座9、電機後軸承14和固定端轉子軸 13，電機後軸承14安裝在電機機座9的軸承座12內；在軸承座12與電機後軸承14外圈之 間設有一直鋼套IO，直鋼套10的外表和直鋼套靠軸承座12 —側的內側面有一層玻璃絕緣 層ll，玻璃絕緣層11通過真空燒結分別與電機機座9的軸承座12內的軸承安裝位置內孔 表面和直鋼套10的外表面，以及直鋼套10靠軸承座12 —側的內側面熔接在一起；以此形成電機後軸承14的外圈絕緣層。在電機後軸承14的內圈與電機轉子部分的固定端轉子軸 13緊配連接在一起，在電機後軸承14的內圈周圍，以及固定端轉子軸13的端部均通過變壓 器油進行絕緣處理，在電機後軸承14的周圍和固定端轉子軸13的端部留有變壓器油充注 形成的隔離層，電機後軸承14以及固定端轉子軸13均浸泡在變壓器油中，通過變壓器油形 成絕緣層。
權利要求
一種電力機車變壓器油泵電機軸承絕緣處理方法，其特徵在於利用絕緣玻璃層作為絕緣層，在電機的前軸承端蓋的軸承安裝位置內孔的表面鑲嵌一「L」形鋼套，「L」形鋼套的外表面和「L」形外側面與電機軸承端蓋的軸承安裝位置內孔和內孔側面之間有一層玻璃絕緣層，玻璃絕緣層通過真空燒結分別與電機軸承端蓋的軸承安裝位置內孔表面和「L」形鋼套的外表面和「L」形外側面熔接在一起；在電機後軸承安裝位置的軸承座的軸承內孔裡鑲嵌一直鋼套，直鋼套的外表和直鋼套靠軸承座一側的內側面有一層玻璃絕緣層，玻璃絕緣層通過真空燒結分別與電機後軸承的軸承座的軸承安裝位置內孔表面和直鋼套的外表面，以及直鋼套靠軸承座一側的內側面熔接在一起；以此形成軸承的外圈絕緣層。
2. —種電力機車變壓器油泵電機軸承絕緣裝置，電機軸承的絕緣裝置分為軸伸端軸承 室部分和非軸伸端軸承室部分，軸伸端軸承室部分和非軸伸端軸承室部分通過電機機座連 接在一起；其特徵在於所述的軸伸端軸承室部分包括電機前端蓋、葉輪、軸伸端轉子軸、 電機前軸承和軸承蓋，電機前端蓋與電機機座連接在一起；在電機前端蓋上開有"L"形軸 承孔，電機前軸承安裝在電機前端蓋的"L"形軸承孔內，並由軸承蓋固定電機前軸承外圈位 置；在電機前端蓋的"L"形軸承孔與電機前軸承外圈之間隔有一"L"形鋼套，且"L"型鋼套 的外表面與電機前端蓋的"L"形軸承孔之間通過真空燒結有一層"L"形玻璃絕緣層；所述 的非軸伸端軸承室部分包括電機機座、電機後軸承和固定端轉子軸，電機後軸承安裝在電 機機座的軸承座內；在軸承座與後軸承外圈之間設有一直鋼套，直鋼套的外表和直鋼套靠 軸承座一側的內側面有一層玻璃絕緣層，玻璃絕緣層通過真空燒結分別與電機後軸承的軸 承座的軸承安裝位置內孔表面和直鋼套的外表面，以及直鋼套靠軸承座一側的內側面熔接 在一起；以此形成軸承的外圈絕緣層。
3. 如權利要求1所述的電力機車變壓器油泵電機軸承絕緣裝置，其特徵在於在電機 後軸承的內圈周圍，以及固定端轉子軸的端部均通過變壓器油進行絕緣處理，在電機後軸 承的周圍和固定端轉子軸的端部留有變壓器油充注形成的隔離層，電機後軸承以及固定端 轉子軸均浸泡在變壓器油中，通過變壓器油形成絕緣層。
4. 如權利要求1所述的電力機車變壓器油泵電機軸承絕緣裝置，其特徵在於在軸承 蓋與電機前端蓋之間，以及軸承蓋與電機前軸承外圈之間也設有玻璃絕緣層。
5. 如權利要求1所述的電力機車變壓器油泵電機軸承絕緣裝置，其特徵在於電機前 軸承內圈安裝在軸伸端轉子軸上，且在電機前軸承內圈側面周圍，以及軸伸端轉子軸周圍 均充注有變壓器油形成的絕緣隔離層，以保證軸承內圈，以及軸伸端轉子軸與定子部件之 間有變壓器油形成的絕緣層。
全文摘要
電力機車變壓器油泵電機軸承絕緣處理方法及裝置，在電機的前軸承端蓋的軸承安裝位置內孔的表面鑲嵌一「L」形鋼套，「L」形鋼套的外表面和「L」形外側面與電機軸承端蓋的軸承安裝位置內孔和內孔側面之間有一層玻璃絕緣層，玻璃絕緣層通過真空燒結分別與電機軸承端蓋的軸承安裝位置內孔表面和「L」形鋼套的外表面和「L」形外側面熔接在一起；在電機後軸承安裝位置的軸承座的軸承內孔裡鑲嵌一直鋼套，直鋼套的外表和直鋼套靠軸承座一側的內側面有一層玻璃絕緣層，玻璃絕緣層通過真空燒結分別與電機後軸承的軸承座的軸承安裝位置內孔表面和直鋼套的外表面，以及直鋼套靠軸承座一側的內側面熔接在一起。
文檔編號H02K5/16GK101783541SQ20101011432
公開日2010年7月21日 申請日期2010年2月26日 優先權日2010年2月26日
發明者蔣友清, 高培慶 申請人:株洲敏銳軌道電氣有限責任公司